برآورد ضریب گیاهی (Kc) گیاهان دارویی رزماری، اسطوخودوس و ماریتیغال (خارمریم) بااستفاده از بیلان آبی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، مهندسی منابع طبیعی-مدیریت مناطق بیابانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

2 استاد بخش مهندسی منابع طبیعی و محیط زیست دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز و عضو وابسته دانشگاه استرالیای جنوبی،شیراز، ایران

3 استادیار، بخش مهندسی منابع طبیعی و محیط زیست، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

4 دانشیار، بخش زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

چکیده

آگاهی از نیاز آبی گیاهان و برآورد تبخیر و تعرق یکی از ملاحظات اساسی برای افزایش بهره‏وری آب و مدیریت آن است. یکی از روش‎های تعیین آب مورد نیاز گیاهان در صورتی که بتوان وروردی‎ها و خروجی‎ها را اندازه‎گیری کرد روش بیلان آب و استفاده از لایسی‎متر‎ها است. این پژوهش با هدف تعیین ضریب گیاهی (Kc) و نیاز آبی سه گیاه دارویی ماریتیغال، اسطوخودوس و رزماری با روش بیلان آبی در سال 93 - 92 با استفاده از 9 لایسی‎متر زهکش‎دار در دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز (باجگاه) انجام گردید. تبخیر و تعرق روزانه واقعی با استفاده از معادله بیلان آب در لایسی‎مترها برآورد شد. تبخیر و تعرق پتانسیل نیز با استفاده از داده‎های ایستگاه هواشناسی دانشکده و با استفاده از معادله فائو–پنمن–مانتیث محاسبه گردید. از تقسیم تبخیر و تعرق واقعی گیاه بر تبخیر و تعرق پتانسیل، ضریب گیاهی روزانه برای طول دوره مطالعه به دست آمد. بر اساس این مطالعه تبخیر و تعرق فصلی گیاه ماریتیغال 6/372 میلی‎متر و ضریب گیاهی آن در مرحله رشد اولیه، توسعه، میانی و نهایی به ترتیب 3/0، 77/0، 04/1 و 85/0 به دست آمد. تبخیر و تعرق واقعی دو گیاه اسطوخودوس و رزماری در دوره بررسی یکساله برابر 4/1191 و 46/1453 میلی‎متر برآورد گردید. حداکثر و حداقل تبخیر و تعرق روزانه گیاه رزماری به ترتیب 17/8 میلی متردر مرداد و 58/0 میلی‏متر در دی ماه و حداکثر و حداقل ضریب گیاهی آن در دی ماه 16/0 و در مرداد ماه 13/1 برآورد شد. به­همین ترتیب حداکثر و حداقل تبخیر و تعرق روزانه گیاه اسطوخودوس 82/7 میلی‎متر در خرداد و 62/0 میلی‎متر در دی ماه و حداکثر و حداقل ضریب گیاهی آن 18/1 در خرداد و 18/0 در دی ماه بدست آمد. از بین سه گیاه مورد مطالعه در دوره زمانی محدود و در شرایط انجام تحقیق گیاه ماریتیغال با توجه به فصلی و کوتاه­تر بودن دوره رشد به کم­ترین مقدار آب ورزماری که جزو گیاهان چند ساله می‎باشد به بیش­ترین مقدار آب نیاز دارد. اما برای حصول اطمینان بیش­تر توصیه می‎شود این آزمایش در دیگر مناطق و با تکرار انجام شود.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determination of Crop Coefficient (Kc) for Rosmarinus officinalis L., Lavandula angustifolia Mill. And Silybum marianum (L.) Gaertnas Medicinal Plants Using Water Balance Approach

نویسندگان [English]

  • Marjan Noorollahi 1
  • Alimorad Hassanli 2
  • Gholamabbas Ghanbarian 3
  • Mansour Taghvaei 4
1 M. Sc. Graduate, Desert Region Management – Natural Resources Engineering, Faculty of Agricultural, University of Shiraz., Shiraz., Iran
2 Professor, Natural Resources and Environmental Engineering Department ,Faculty of Agricultural, University of Shiraz., Shiraz., Iran
3 Assistant Professor, Natural Resources and Environmental Engineering Department, Faculty of Agricultural, University of Shiraz., Shiraz., Iran
4 Associate Professor, Crop Production and Plant Breeding Department, Faculty of Agricultural, University of Shiraz., Shiraz., Iran
چکیده [English]

Crop water requirement knowledge and precise estimation of plant evapotranspiration are essential for improving water use efficiency and efficient water management. Water balance approach utilizing lysimeters with correct measurement of inputs and outputs is an accurate method for crop water requirement estimation. This study aimed to determine crop coefficient (kc) and water requirements of three medicinal plants namely Silybum marianum (L.) Gaertn,  Rosmarinus officinalis L. and Lavandula angustifolia Mill. using water balance approach in 2013–2014. Nine volumetric lysimeters were used to carry out the experiment in school of agriculture (Bajgah), Shiraz University. Actual daily evapotranspiration using water balance method was estimated using lysimeters. Reference evapotranspiration was calculated using climate data from the adjacent weather station applying FAO–Penman–Monteith model. Daily crop coefficient during the study period was estimated by dividing the actual evapotranspiration by reference evapotranspiration. According to the results the seasonal evapotranspiration of Silybum marianum estimated 372.6 mm and it’s crop coefficient was 0.3, 0.77, 1.04 and 0.85 during the initial, developing, mid and late season stages, respectively. Crop evapotranspiration of Lavender and Rosemary, obtained 1191.4 mm and 14534.6 mm, respectively. The maximum and minimum daily evapotranspiration of Rosemary obtained 8.17mm in August and 0.58mm in January. The corresponding minimum and maximum crop coefficient was 0.16 in January and 1.13 in August. The maximum and minimum daily evapotranspiration of Lavender obtained 7.82 mm in June and 0.62mm in January. Also the maximum and minimum crop coefficient of Lavender was 1.18 in June and 0.18 in January. Of three studied plants in limited time period and research conditions, Silybum marianum due to shorter growth period as a seasonally plant requires the lowest amount of water while Rosmarinus officinalis L. as a perennial plant requires the most amount of water. However, to increase the accuracy of findings it is highly recommended this experiment repeated for more seasons and in different areas.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Lavandula angustifolia Mill
  • Rosmarinus officinalis L
  • Crop coefficient
  • Silybum marianum (L.) Gaertn
  • Water requirement
امیدبیگی،ر. 1385. تولید و فرآوری گیاهان دارویی. جلد سوم، انتشارات به‏نشر، مشهد. 397 ص.

دلیری،ر.، شکرپور،م.، اصغری،ع.، اسفندیاری،ع.، سید شریفی،ر. 1389. ارزیابی اکوتیپ‏های مختلف ماریتیغال از نظر مقاومت به خشکی در محیط‏های کشت هیدروپونیک، مجله علوم و فنون کشت‏های گلخانه‏ای. 1 .1 : 17–9.

شریفی عاشورآبادی،ا.، رومی‏پور،ح.، عصاره،م.ح.، لباسچی،م.ح.، عباس‏زاده،ب.، نادری،ب و رضایی سرخوش،م. 1390. تعیین نیاز آبی گیاه دارویی بومادران (.AchilleamillefuliumL) با استفاده از لایسی‏متر، فصلنامه علمی-پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 28 3: 492-484.

شهابی‏فر،م و رحیمیان،ح.، 1386. تعیین نیاز آبی چغندرقند به روش لایسی‏متری در مشهد، مجله چغندر. 23. 2: 184-177.

عابدی کوپایی،ج.، اسلامیان،س.ا و زارعیان،م. 1390. اندازه‏گیری و مدل‏سازی نیاز آبی و ضریب گیاهی خیار، گوجه فرنگی و فلفل با استفاده از میکرولایسی‏‏متر در گلخانه، علوم و فنون کشت‏های گلخانه‏ای. 2. 7:63- 51.

عزت‏پور،ب.، بادپروا،ا.، احمدی،ش.، رشیدی‏پور،م و ضیامی،ه. 1388. بررسی تأثیراسانس گیاه اسطوخودوس بر تریکوموناس واژینالیس در محیط InVitro، مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی ایلام. 16 .4: 6-1.

کوچکی،ع و ثابت تیموری،م. 1389. تأثیر فواصل آبیاری و نوع کود بر عملکرد کمی سه گیاه دارویی اسطوخودوس (Lavantulaangostifolia Mill)، رزماری (Rosemarinusofficinalis) و زوفا (Hyssopusofficinalis) در شرایط مشهد، نشریه پژوهش‏های زراعی ایران، 9 .1: 87-78.

مالک.ا. 1360. روش‏های بررسی بیلان آب و تعیین اقلیم: مثالی در مورد باجگاه، مجله علوم کشاورزی ایران. 12. 1: 72 – 57.

ملکی دوز زاده،م.، خدیوپارسی،پ.، رضازاده،ش.، ابوالقاسی،ح و پیر علی همدانی،م. 1386. بررسی فرآیند استخراج روغن‏های فرار از گیاه رزماری به روش تقطیر بابخار آب. فصلنامه گیاهان دارویی. 6.4: 88-78.

مهدیخانی مقدم،ع و مکرم حصار،ع. 1389. شناسایی نماتدهای انگل گیاهی فرا ریشه رزماری در پردیس و ایستگاه فردوسی مشهد. نشریه حفاظت گیاهان (علوم و صنایع غذایی). 24.4: 428-436.

وزیری،ژ.، سلامت،ع.، انتضاری،م.، مسیحی،م.، حیدری،ن و دهقانی‏سانیج،ح. 1387. تبخیر- تعرق گیاهان (دستورالعمل محاسبه آب مورد نیاز گیاه) (ترجمه). کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران. 362 ص.

یرمی،ن. 1387. تعیین تبخیر و تعرق بالقوه و ضریب گیاهی زعفران با استفاده از لایسی‏متر زهکش‏دار، پایان‏نامه کارشناسی ارشد. دانشکده کشاورزی شیراز. 161 ص.

Aboukhaled,A., Alfaro,A and Smith,M. 1982. Lysimeters Irrigation and Drainge paper 39, FAO. Rome. 68 p.

Allen,R.G., Pereira,L. S., Raes,D and Smith,M. 1998. Crop evapotranspiration, FAO Irrigation and Drainge Paper No. 56, Rome.300 p.

Araya,A., Stroosnijder,L., Girmay,G., Keesstra,S.D. 2011. Crop coefficient, yield response to water stress and water productivity of terff (Eragrostisterff (zucc.), Agricultural Water Management, 98: 775 – 783.

Cordeiro,A.M.T.M., Medeiros,M.L., Santos,N.A., Soledade,L.E.B., Souza,A.L., Queiroz,N and Souza,A.G. 2013. Rosmary (RosmarinusofficinalisL.) extract, Therm anal calorim, 113: 889 – 895.

Hassanli,A.M., Ahmadirad,S and Beecham,S. 2010. Evaluation of the influence of irrigation methods and water quality on sugar beet yield and water use efficiency, Agricultural Water Management. 97: 357 – 362.

Hassanli,A.M., Ebrahimizadeh,M.A., Beecham,S. 2009. The effects of irrigation methods with effluent and irrigation scheduling on water use (1996). Seasonal and maximum daily evapotranspiration of irrigation winter wheat, sorghum and corn, Trans of the ASAE. 40.3: 623 – 634.

Hassanli,A.M and Pezzaniti,D. 2013. Crop Irrigation scheduling in south Australia, A case study.Water journal. 40.4: 92 – 97.

Howell,T.A., Steiner,J.L., Schneider,A.D., Event,S.R and Tolk,J.L. 1996. Seasonal and maximum daily evapotranspiration of irrigation winter wheat, sorghum and corn, Trans of the ASAE. 40.3: 623 – 634.

Nouri,H., Beecham,S., Hassanli,A.M., Kazemi,F. 2013. Water requirements of urban landscape plants: a comparison of three factor - based approaches, Ecological Engineering. 57: 276 – 284.

Nigel,A.R., Horsnell,J. 2007. Generation and characterization of colchicine – induced autoteraploide Lavandula angustifolia, Euphytica. 156: 257 – 266.

Pistocchi,C.H., Guidi,W., Piccioni,E., Bonari,E. 2009. Water requirements of poplar and willow vegetation filters grown in lysimeter under Mediterranean conditions: results of second rotation.Desalination. 246: 137 – 146.

Platonov,A., Nikitchenko,N.V., Onuchak,L.A., Aratyunov,Y.I., Kurkin,V.A and Smirnov,P.V. 2010. Subcritical water extraction of biologically active substances from Milk Thistle seed (Silybum marianum L.).Russian Journal of Physical Chemistry. 4: 1211 – 1216.

Sepaskhah,A.R., Fooladmand,H.R. 2004. A computer model for design of Micro-catchment water harvesting system for rain-fed vineyard.Agriculture.Water Management. 64: 213-232.